几种铈盐的热分解过程及非等温热分解动力学研究

吕佳娉; 索掌怀

doi:10.13951/j.cnki.37-1213/n.2006.02.008

烟台大学学报（自然科学与工程版） ›› 2006, Vol. 19 ›› Issue (2) : 117 -124. DOI: 10.13951/j.cnki.37-1213/n.2006.02.008

几种铈盐的热分解过程及非等温热分解动力学研究

吕佳娉, 索掌怀

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摘要

利用TG-DTG-DTA热分析技术研究了二水合碳酸亚铈、九水合草酸亚铈、六水合硝酸亚铈三种铈盐的热分解过程.发现二水合碳酸亚铈在75-180℃下脱去2 mol水生成无水碳酸亚铈,后者在220 300℃下分解脱去CO2生成CeO2;九水合草酸亚铈在100 180℃下脱去9 mol水生成无水草酸亚铈,后者在290-380℃下分解并同时脱去CO和CO2生成CeO2;而六水合硝酸亚铈在60-80℃下首先脱去3.5 mol水生成含2.5个结晶水的硝酸亚铈,后者在190-250℃下脱去2.5 mol结晶水生成无水硝酸亚铈,在258-310℃下硝酸亚铈热分解脱去NO2和O2并生成CeO2.采用外推法研究了九水合草酸亚铈两步热分解过程的动力学,由不同升温速率下的热分析曲线及外推β→0获得了相应的固相热分解反应所遵循的分解机理及动力学参数.发现九水合草酸亚铈脱水过程遵循球形对称的三维扩散机理,即Jander方程G(α)=G(α)=[1-(1-α)1/3]2,动力学参数E=180.9 kJ/m ol、lnA=63.5 s-1;而脱CO和CO2过程遵循成核和生长机理,即Avram i-Erofeev方程G(α)=[-ln(1-α)]1/1.5,动力学参数E=115.4 kJ/m ol,lnA=22.0 s-1.